一种盲均衡装置的利记博彩app

文档序号:7903765阅读:240来源:国知局
专利名称:一种盲均衡装置的利记博彩app
技术领域
本实用新型涉及均衡技术,特别涉及一种盲均衡装置。
背景技术
在频率选择性信道中,由于多径和噪声而导致的码间干扰会使被传输的信号产生 失真,从而在接收机中产生误码。码间干扰被认为是传输高速率数据时的主要障碍,为克服 码间干扰普遍在接收机中采用均衡技术。传统的均衡技术在开始通信之前需要发送接收机 已知的训练序列对接收机内的均衡器进行训练;若信道的时变性和某些情况下发送端无法 发送训练序列至接收机,接收机需采用不依赖训练序列的均衡技术——盲均衡技术克服码 间干扰。图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。如图1所示,现有的盲均衡装置包括自 适应滤波器10和盲均衡单元11。盲均衡单元根据接收信号X(k)和输出信号y(k),输出盲 均衡权向量W(k)至自适应滤波器10 ;自适应滤波器10根据接收到的盲均衡权向量W(k)对 接收信号x(k)进行滤波,输出滤波后的信号y(k)。其中,盲均衡权向量W(k)包含L个盲均 衡系数w(k),盲均衡权向量可表示为W(k) = [w0(k), Wl(k), ...,,接收信号x(k) 可表示成盲均衡输入向量Xt (k),具体为Xt (k) = [X(k),X(k-l),...,X(k-L+l)],则盲均衡 输出为y (k) = Wt (k) X (k),上述多个表达式中,T表示转置。基于常数模的盲均衡装置因具有良好的性能得到了最广泛的应用。现有的基于常 数模的盲均衡装置也包含滤波器和盲均衡单元;盲均衡单元中的盲均衡权向量更新公式为
MU(^)I4I
w(k+l) =1(10-口 (10纩(10,其中, (10 =y(k)(|y(k)|2-r2),r2=」,μ 为步
五[μ⑷I ]
长,*表示复数共轭,S (k)为发送端发送的信号,x(k)为接收信号,y(k)为盲均衡装置输出 的信号;根据上述的盲均衡权向量的更新公式设计了盲均衡单元和与其连接的滤波器。图 2为现有的基于常数模的盲均衡装置的结构示意图;图3为现有的基于常数模的盲均衡装 置中滤波器的结构示意图。现有的基于常数模的盲均衡装置包括滤波器和盲均衡单元,图 2的滤波器与图1中的自适应滤波器10的功能相同,图2的盲均衡单元与图1中的盲均衡 单元11的功能相同,在此不再对其功能进行赘述。其中,滤波器包括L个第一乘法器201、 (L-I)个加法器202和(L-I)个第一延时器203 ;盲均衡单元包括(L+1)个共轭单元210、 (L+3)个第二乘法器211、(L+1)个减法器212和L个第二延时器213 ;L表示滤波器抽头的 个数,其取值为大于等于1的整数。根据图2和图3的结构,由于滤波器包括多个加法器 和多个第一乘法器,因此,滤波器从输入到输出之间存在着计算延迟,而滤波器从输入到输 出之间的计算延迟主要由滤波器的关键路径上的计算时间来确定,也就是由滤波器的关键 路径上乘法计算和加法计算所消耗的时间来确定。滤波器的关键路径为滤波器从输入到 输出的位于一条路径上的相邻两个延时器间的最长路径;若滤波器从输入到输出不存在延 时器,则滤波器的关键路径为滤波器的输入到输出的最长路径;若滤波器从输入到输出仅 存在一个延时器,则滤波器的关键路径为该延时器至输出端的最长路径。若加法器202完成一次加法计算所消耗的时间为Tadd,第一乘法器201完成一次乘法计算所消耗的时间为
Tmlt,则滤波器关键路径上的计算时间包括一次乘法计算和(L-I)次加法计算,即计算时间
1_
Tfilter = Tmlt+(L-I) X Tadd,吞吐量为 +(L-l)xTdd °现有的基于常数模的盲均衡装置实际上采用的是串行结构,对输入信号x(k)逐 一进行移位和滤波处理,处理速度较慢;当L较大时,滤波器的计算延时非常大,造成盲均 衡装置吞吐量下降,严重影响盲均衡装置的处理速率,甚至使得盲均衡装置无法收敛。

实用新型内容有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种盲均衡装置,该装置能够减少计算延 时,提高处理速率和吞吐量。为达到上述目的,本实用新型的技术方案具体是这样实现的一种盲均衡装置,该装置包括盲均衡单元和滤波器,所述滤波器连接所述盲均衡单元,将所述盲均衡单元输出的盲均衡系数和第一信 号按顺序分成N组,将N组中每组的MXN个第一信号分别与盲均衡系数相乘获得MXN个 第一滤波信号;对于N组中每组的MXN个第一滤波信号,每相邻N个第一滤波信号进行一 次加法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤 波信号,将N组输出的第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号;所述第一信号为滤波器处理的信号;所述第一滤波信号为第一信号与盲均衡单元输出的盲均衡系数的乘积;所述第二滤波信号为MXN个第一滤波信号经过Z次加法计算后获得的结果;N为大于1的整数,M为Na,a为大于等于1的整数,Z为10&(NXM)向上取整后获 得的数值。上述装置中,所述滤波器包含N个滤波模块和一加法模块;所述N个滤波模块中的每一滤波模块将输入的MXN个第一信号分别与第一信号 对应的盲均衡系数相乘获得MX N个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加 法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信 号,输出第二滤波信号至加法模块;所述加法模块的输入端连接N个滤波模块的输出端,将接收到的N个第二滤波信 号相加获得盲均衡输出信号并输出。
NxM-I上述装置中,所述N个滤波模块的每一滤波模块包括:M个滤波单元和 M ,
N
个加法器;所述N个滤波模块的每一滤波模块中的所述M个滤波单元分别与M个加法器连 接;所述M个滤波单元中的每一滤波单元将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信 号分别相乘获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连接的加法 器;所述个加法器分成Z层,第η层由^τ个加法器组成;第一层的M个加
N-IN"'1法器的输入端分别连接M个滤波单元的输出端,M个加法器中每相邻N个加法器的输出端 连接第二层的一个加法器的输入端;按照第二层至第Z层的顺序,每层的相邻N个加法器的 输出端连接下一层的一个加法器的输入端,第Z层的加法器的输出端连接加法模块的输入 端;η为大于等于1且小于等于Z的整数。上述装置中,所述M个滤波单元的每一滤波单元包含N个乘法器;所述N个乘法器的每一乘法器接收盲均衡系数和第一信号,将盲均衡系数和第一 信号相乘获得第一滤波信号,输出第一滤波信号至与所述乘法器连接的一个加法器。较佳地,所述滤波器还对接收到的一第二信号进行移位获得MXNXN-I个第三信 号,将一第二信号和MXNXN-I个第三信号作为MXNXN个第一信号;所述第二信号为外部输入滤波器的需要处理的信号;所述第三信号为对接收到的信号移位后获得的信号。上述装置中,所述滤波器包含Ν个滤波模块和一加法模块;所述N个滤波模块中的第一滤波模块将接收到的第二信号作为一个第一信号,输 出第二信号至第二滤波模块,第一滤波模块对第N滤波模块输出的NXM-I个信号进行移 位获得NXM-I个第三信号,将第二信号和NXM-I个第三信号作为MXN个第一信号;所述 N个滤波模块中的第二滤波模块至第N滤波模块中的每一滤波模块按照顺序对前一滤波模 块输出的MXN个信号进行移位获得MXN个第三信号,输出MXN个第三信号至下一滤波模 块;所述N个滤波模块中的每一滤波模块将MXN个第一信号分别和与其对应的盲均 衡系数相乘获得MXN个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再 将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,输出第 二滤波信号至加法模块;所述加法模块将接收到的N个第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号并输出。上述装置中,所述N个滤波模块的每一滤波模块包括M个滤波单元和i^lMzl个
N-I
加法器;所述N个滤波模块中的第一滤波模块包括NXM-I个延时器,第二滤波模块至第N 滤波模块中的每一滤波模块包括MXN个延时器;第一滤波模块中的NXM-I个延时器的输入端按照顺序连接第N滤波模块的前 NXM-I个延时器的输出端,对第N滤波模块输出的NXM-I个信号进行移位获得NXM-I个 第三信号,将NXM-I个第三信号作为所述第一滤波模块的NXM-I个第一信号,按照顺序输 出前N-I个第一信号至第一滤波单元,依次将后序的每相邻的N个第一信号输出至第二滤 波单元至第M滤波单元;所述第一滤波模块中的第一滤波单元将第二信号作为一第一信号,输出第二信号 至第二滤波模块中的第一滤波单元;接收所述第一滤波模块中的N-I个延时器输出的N-I 个第一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波 信号,输出N个第一滤波信号至与所述第一滤波单元连接的加法器;所述第一滤波模块中的第二滤波单元至第M滤波单元的每一滤波单元接收所述 第一滤波模块中的N个延时器输出的N个第一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连 接的加法器;所述第二滤波模块至所述第N滤波模块中每一滤波模块的延时器按照其在所述 滤波模块中的顺序,输入端连接前一滤波模块相同排序的延时器的输出端,对接收到的信 号进行移位获得第三信号,将第三信号作为所述滤波模块的第一信号,按照所述滤波模块 中第一滤波单元至第M滤波单元的顺序将每相邻N个第一信号输出至所述滤波模块的一滤 波单元中;所述第二滤波模块至所述第N滤波模块中每一滤波模块的M个滤波单元中的每一 滤波单元将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信 号,输出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连接的加法器;所述7^m;1个加法器分成Z层,第n层由^7个加法器组成;第一层的M个加
NN"—、
法器的输入端分别连接M个滤波单元的输出端,M个加法器中每相邻N个加法器的输出端 连接第二层的一个加法器的输入端;按照第二层至第Z层的顺序,每层的相邻N个加法器的 输出端连接下一层的一个加法器的输入端,第Z层的加法器的输出端连接加法模块的输入 端;η为大于等于1且小于等于Z的整数。上述装置中,所述每一滤波单元包含N个乘法器;所述每一乘法器一端连接盲均衡单元,除第一滤波模块的第一滤波单元中的一个 接收第二信号的乘法器的另一端与外部相连外,其余乘法器的另一端都分别与该滤波模块 中的延时器的输出端相连;所述每一乘法器将盲均衡系数和第一信号相乘获得第一滤波信 号,输出第一滤波信号至与所述乘法器连接的一个加法器。上述装置中,所述滤波模块中的Z层加法器中,每相邻C层加法器之间还包含一层 用于缩短滤波器关键路径长度的延时器;所述一层延时器的个数与相邻两层加法器中层数较小的一层所包含的加法器个 数相同,所述一层延时器中每一延时器的输入端分别连接相邻的层数较小的一层的加法器 的输出端,所述一层延时器中每相邻N个延时器的输出端连接相邻的层数较大的一层的一 个加法器的输入端;其中,C为大于等于1且小于等于Z的整数。上述装置中,所述N为2,所述a为2,所述C为2。由上述的技术方案可见,本实用新型提供了一种盲均衡装置,该装置中的滤波器 依据加法运算时输入信号的数量N,将MXNXN个第一信号分成N组,将N组中MXN个第一 信号分别与盲均衡系数相乘获得第一滤波信号;对于N组中每组的MXN个第一滤波信号, 每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,将每相邻N个加法计算结果再进行加法计算, 按照树型结构逐层进行加法计算,最后将N组信号输出的第二滤波信号的和进行加法计算 获得盲均衡输出。采用本实用新型的盲均衡装置,滤波器包含的加法器按照树型结构逐层 连接,使得滤波器每一滤波模块的关键路径上所包含的滤波器的个数与该滤波模块处理的 信号个数呈对数关系,减少了滤波器关键路径上包含的加法器的个数,进而减少了加法计 算的延时时间,提高了吞吐量和处理速率。
图1为现有的盲均衡装置的结构示意图。图2为现有的基于常数摸的盲均衡装置的结构示意图。图3为现有的基于常数摸的盲均衡装置中滤波器的结构示意图。图4为本实用新型盲均衡装置中滤波器第一实施例的结构示意图。图5为本实用新型盲均衡装置中滤波器第二实施例的结构示意图。图6为本实用新型盲均衡装置中滤波器第三实施例的结构示意图。图7为本实用新型盲均衡装置中滤波器第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施 例,对本实用新型进一步详细说明。本实用新型提出了一种盲均衡装置,该装置中的滤波器包含的加法器按照树型结 构逐层连接,使得滤波器每一滤波模块的关键路径上所包含的滤波器的个数与该滤波模块 处理的信号个数呈对数关系,减少了滤波器关键路径上包含的加法器的个数,进而减少了 加法计算的延时时间,提高了吞吐量和处理速率。本实用新型盲均衡装置中的盲均衡单元的结构和功能与现有的盲均衡单元的结 构和功能相同,本实用新型盲均衡单元输出的盲均衡权向量W(k)中包含的盲均衡系数 Wi (k)的数量随滤波器处理的接收信号x(k-i)的数量的多少进行增减,盲均衡单元中更新 盲均衡系数Wi (k)的结构的个数也相应地增减,在此不再对盲均衡单元的结构和功能进行 赘述。其中,i的取值为大于等于0且小于等于MXNXN。为了能够更清楚的对本实用型盲均衡装置的结构进行说明,先对相关参数进行定 义,具体如下本实用新型盲均衡装置中,加法器对N个信号进行加法计算;为了提高本实 用新型盲均衡装置的吞吐量并减小计算产生的延时,本实用新型盲均衡装置的滤波器进行 处理的信号为第一信号,第一信号表示为x(k-i),其数量为MXNXN ;盲均衡系数Wi(k)的 数量与第一信号x(k-i)的数量相等,其中,N为大于1的整数,M为N% a为大于等于1的整 数,i为大于等于0且小于等于MXNXN的整数。本实用新型盲均衡装置中的滤波器进行处理的第一信号x(k-i)可直接为外部输 入的多个信号,也可为滤波器对一个外部输入的信号进行移位后获得的多个信号;为了表 述清楚,将上述一个外部输入的信号设为第二信号,第二信号表示为x(k)。图4所示的滤 波器的第一实施例中,滤波器处理的第一信号x(k-i)为直接由外部输入的多个信号;图5 所示的滤波器的第二实施例中,滤波器处理的第一信号x(k-i)属于滤波器对一第二信号 x(k)进行移位后获得的多个信号。图4为本实用新型盲均衡装置中滤波器第一实施例的结构示意图。现结合图4,对 本实用新型盲均衡装置中滤波器的第一实施例的结构进行说明,具体如下滤波器根据加法运算时进行相加的信号的数量N,将第一信号χ (k-i)和盲均衡单 元(图4中未示出)输出的与第一信号χ (k-i)对应的盲均衡系数Wi (k)按顺序分成N组, 将N组中每组的MXN个第一信号x(k-i)分别与盲均衡系数Wi(k)相乘获得MXN个第一滤波信号;对于N组中每组的MXN个第一滤波信号,每相邻N个第一滤波信号进行一次加 法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信 号,将N组中每组输出的第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号y(k)。第一滤波信号为第 一信号和与其对应的盲均衡单元输出的盲均衡系数的乘积;第二滤波信号为MXN个第一 滤波信号经过Z次加法计算后获得的结果;其中,Z为10&(NXM)向上取整后获得的数值, im :logN (NXM)为2.5,则向上取整获得的2为3;1呢1^\10为3,则向上取整获得的Z 为3。其中,本实用新型盲均衡装置中的滤波器包括N个滤波模块和一加法模块404,比 如第一滤波模块401、第二滤波模块402...第N滤波模块403。N个滤波模块中的每一滤波模块将输入的MXN个第一信号分别和与第一信号对 应的盲均衡系数相乘获得MXN个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加 法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信 号,输出第二滤波信号至加法模块404。现以第一滤波模块401为例进行说明,具体为盲均 衡单元(图4中未示出)输出至第一滤波模块401的MXN个盲均衡系数包括=WtlGO、WN(k )、· · · W(N_1)XN(k)、· . . Wo^xnxn+o^xnGO,外部输入第一滤波模块401的MXN个第一信号包 括:X(k)、X(k-N)、· · .X(k-NX (N-I) )、.. .X(k-(M-1) XNXN-(N-I) XN),第一滤波模块 401 按照盲均衡系数和第一信号之间的对应关系,将上述盲均衡系数分别和与之对应的第一信 号相乘,获得MXN个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每 相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算,直至获得一第二滤波信号,输出 第二滤波信号至加法模块404。加法模块404的输入端连接N个滤波模块的输出端,将接收到的N个第二滤波信 号相加获得盲均衡输出信号y(k)并输出。本实用新型的盲均衡装置中,加法模块404可采 用能够对N个信号进行加法运算的加法器。
NxM-I本实施例中,每一滤波模块包括M个滤波单元和^r^个加法器,比如第一滤
N
波单元4011、. . ·第M滤波单元4012、加法器4014。每一滤波模块中的M个滤波单元分别与M个加法器连接,M个滤波单元中的每一 滤波单元将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘,输出N个第一滤波信 号至与该滤波单元连接的加法器。现以第一滤波模块401中的第一滤波单元4011为例进 行说明,第一滤波单元4011获得的盲均衡系数包括WtlGO、WN(k)、. . . W(N_1)XN(k),获得的第 一信号包括X (k)、X(k-N)、. . . X(k-NX (N-I)),第一滤波单元4011按照盲均衡系数和第一 信号之间的对应关系,比如X(k)和W。(k),X(k-N)和Wn(k),将盲均衡系数分别和与其对应 的第一信号相乘,获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与该第一滤波单元4011
连接的加法器4014。个加法器分成Z层,第一层由M个加法器组成,第二层由!
N-IN
个加法器组成,第三层由‘个加法器组成,...第η层由^个加法器组成,...第Z层由
NN
1个加法器组成;第一层的M个加法器的输入端分别连接M个滤波单元的输出端,第一层的 M个加法器的输出端分别连接第二层的#个加法器的输入端;按照第二层至第Z层的顺序,
10每层的相邻的N个加法器的输出端连接下一层的一个加法器的输入端,第Z层的加法器的 输出端连接加法模块404的输入端;其中,Z为10&(NXM)向上取整后获得的数值,比如 logN(NXM)为2. 5,则向上取整获得的Z为3;lo&(NXM)为3,则向上取整获得的Z为3 ;n 为大于等于1且小于等于Z的整数。本实施例中,每一滤波单元包含N个乘法器,每一乘法器接收盲均衡系数和第一 信号,并将盲均衡系数和与其对应的第一信号相乘获得第一滤波信号,每一乘法器输出第 一滤波信号至与其连接的加法器。现以第一滤波单元4011为例进行说明,输入第一滤波单 元4011中的乘法器4013的盲均衡系数为W(N_1)XN(k),输入第一滤波单元4011中的乘法器 4013的第一信号为X(k-NX (N-1)),将W(N_1)XN(k)和X(k_NX (N-I))相乘获得对于第一信 号X(k-NX(N-1))的第一滤波信号,输出对于第一信号X(k-NX (N-I))的第一滤波信号至 与乘法器4013连接的加法器4014,以便加法器4014对第一滤波单元4011输出的N个第一 滤波信号进行加法计算。图5为本实用新型盲均衡装置中滤波器第二实施例的结构示意图。现结合图5,对 本实用新型盲均衡装置中滤波器第二实施例的结构进行说明,具体如下滤波器对接收到的一第二信号x(k)进行移位获得MXNXN-I个第三信号,将第二 信号X(k)和MXNXN-I个第三信号作为第一信号x(k-i);根据加法运算时进行相加的信 号的数量N,将第一信号x(k-i)和盲均衡单元(图5中未示出)输出的与第一信号x(k-i) 对应的盲均衡系数Wi(k)按顺序分成N组,将N组中每组的MXN个第一信号x(k-i)分别 与盲均衡系数WiGO相乘获得MXN个第一滤波信号;对于N组中每组的MXN个第一滤波 信号,每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型 结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,将N组中每组输出的第二滤波信号相加获得 盲均衡输出信号y (k)。第一滤波信号为第一信号和与其对应的盲均衡单元输出的盲均衡系 数的乘积;第二滤波信号为MXN个第一滤波信号经过Z次加法计算后获得的结果;其中,Z 为logN(NXM)向上取整后获得的数值,比如:logN(NXM)为2. 5,则向上取整获得的Z为3 ; logN(NXM)为3,则向上取整获得的Z为3 ;i为大于等于0且小于等于MXNXN的整数。滤波器包括N个滤波模块和一个加法模块504 ;其中,N个滤波模块分别为第一滤 波模块501、第二滤波模块502、...第N滤波模块503。N个滤波模块中的第一滤波模块501将接收到的第二信号作为一个第一信号,将 第二信号输出至第二滤波模块502,第一滤波模块501对第N滤波模块503输出的NXM-I 个信号进行移位获得NXM-I个第三信号,将第二信号和NXM-I个第三信号作为该滤波模 块进行处理的MXN个第一信号;第二滤波模块502至第N滤波模块503中的每一滤波模块 按照顺序对前一滤波模块输出的MXN个信号进行移位获得MXN个第三信号,将MXN个第 三信号作为该模块进行处理的MXN个第一信号,将MXN个第三信号输出至后一滤波模块。 N个滤波模块中的每一滤波模块将MXN个第一信号分别和与第一信号对应的盲均衡系数 相乘获得MXN个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每相 邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,输出第二滤波 信号至加法模块504。加法模块504的结构、功能和连接与本实用新型滤波器第一实施例中的加法模块 404相同,在此不再赘述。Afx M-]本实施例中,每一滤波模块包括M个滤波单元和^^个加法器,第一滤波模
Ν~Λ
块501还包括NXM-I个延时器,第二滤波模块502至第N滤波模块503中的每一滤波模块 还包括MXN个延时器。 NxM-I"^r"^个加法器的结构和功能与本实用新型第一实施例相同,在此不再赘述。
N-I对于第一滤波模块501,NXM-I个延时器的输入端按照顺序连接第N滤波模块的 前NXM-I个延时器的输出端,对第N滤波模块输出的NXM-I个信号进行移位获得NXM-I 个第三信号,将NXM-I个第三信号作为滤波器进行处理的NXM-I个第一信号,按照顺序输 出前N-I个第一信号至第一滤波单元5011,依次将后序的每相邻N个第一信号输出至第二 滤波单元至第M滤波单元5012 ;比如,第一滤波模块501的第一延时器4015接收第N滤波 模块503的第一延时器输出的信号并移位获得第三信号x(k-N),将该第三信号x(k-N)作为 第一信号x(k-N)输出至第一滤波单元5011。第一滤波模块501中的第一滤波单元5011将接收到的第二信号作为一第一信号, 将第二信号输出至第二滤波模块502中的第一滤波单元;接收N-I个延时器输出的N-I个 第一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信 号,输出N个第一滤波信号至与其连接的加法器。第一滤波模块501包含的第二滤波单元至第M滤波单元5012中的每一滤波单元 接收于该滤波单元连接的延时器输出的N个第一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N 个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与其连接的加法器。对于第二滤波模块502至第N滤波模块503包含的所有延时器,每一滤波模块的 延时器按照其在该滤波模块中的顺序,输入端连接前一滤波模块相同排序的延时器的输出 端,对接收到的信号进行移位获得第三信号,将第三信号作为该滤波模块进行处理的第一 信号,按照该滤波模块中第一滤波单元至第M滤波单元的顺序将每相邻N个第一信号输出 至一滤波单元中。每一滤波模块的M个滤波单元的功能与第一实施例相同,在此不再赘述。本实施例中,每一滤波单元包含N个乘法器,每一乘法器一端连接盲均衡单元,除 第一滤波模块的第一滤波单元中的一个接收第二信号的乘法器的另一端与外部相连外,其 余乘法器的另一端都分别与该滤波模块中的延时器的输出端相连;每一滤波单元包含的N 个乘法器的功能与第一实施例相同,在此不再赘述。现举例说明,具体为第一滤波模块 501中的第一个乘法器接收第二信号,第二个乘法器的一个输入端连接第一滤波模块501 中的第一个延时器4015的输出端,第三个乘法器的一个输入端连接该模块中的第二个延 时器的输出端,以此类推,第MXN个乘法器的一个输入端连接该模块中的第NXM-I个延时 器;对于第二滤波模块至第N滤波模块,每一滤波模块所包含的第b个乘法器的一个输入端 连接该滤波模块中的第b个延时器,其中,b为大于等于1且小于等于MXN的正整数。根据上述两个实施例可知,本实用新型盲均衡装置中的滤波器的加法器
由于采用了图4和图5所示的树型结构,滤波器关键路径上所耗费的计算时间
_1_
Tmer-Tm,l+TaM{\\ogN{MxN)-\ + l),吞吐量为+ ‘其中,
「logw(Mx^Tj +1为滤波器关键路径上加法器的数量,当M和N的数值较大时,相比于现有的
12盲均衡装置极大地提高了吞吐量,并降低了计算延时。如果需要处理的数据较多,为了满足高速和稿吞吐量的处理要求,可在每相邻C 层加法器之间插入一层用于缩短滤波器关键路径长度的延时器,该层延时器的个数与相邻 两层中层数较小一层所包含的加法器个数相同,该层延时器中每一延时器的输入端连接层 数较小的一层的加法器的输出端,该层延时器中每相邻N个延时器的输出端连接层数较大 的一层的一个加法器的输入端;其中,C为大于等于1且小于等于Z的整数。由于在每相邻 C层加法器之间插入了延时器,缩短了滤波器关键路径上的加法器的个数,进一步减小了滤 波器关键路径上的加法计算消耗的时间,进一步提高了吞吐量并减小了计算延时。考虑到 整个滤波器处理的速度和吞吐量的要求,当M和N的数值较大时,C可选择较大的数值,可 根据用户的需求进行选择。图6为本实用新型盲均衡装置中滤波器第三实施例的结构示意图。图6是在图5 的滤波器的第二实施例的基础上,M为4,N为2的一个具体的例子。现结合图6,对本实用 新型盲均衡装中滤波器的第三实施例进行说明,具体如下本实施例的滤波器包含第一滤波模块601、第二滤波模块602和加法模块603。每 个滤波模块包括4个滤波单元和7个加法器;第一滤波模块601还包括7个延时器;第二滤 波模块602还包括8个延时器。每一滤波单元包括2个乘法器。现仅以第一滤波模块601的第一滤波单元6011和第二滤波单元6012为例进行说 明,第一滤波单元6011包含的第一乘法器6013将第二信号和盲均衡系数相乘获得对于第 二信号的第一滤波信号,输出第一滤波信号至第一层的第一个加法器6016;第一滤波单元 6011包含的第二乘法器6015将用于移位接收信号的延时器6014输出的第一信号x(k_2) 和盲均衡系数W2相乘获得对于第一信号x(k-2)的第一滤波信号,输出第一滤波信号至第 一层的第一个加法器6016。第一层的第一个加法器6016将第一滤波单元6011输出的两 个第一滤波信号进行加法运算,输出加法运算结果至第二层的第一个加法器6018。第二滤 波单元6012中包含的两个乘法器与第一滤波单元6011包含的第二乘法器6015的功能相 同,在此不再赘述;与第二滤波单元6012连接的第一层的第二个加法器6017将两个第一滤 波信号相加后的结果输出至第二层的第一个加法器6018。第二层的第一个加法器6018将 获得的两个加法运算结果相加,并将获得的加法运算结果作为输入输出至第三层的加法器 6019。第三层的加法器6019将接收到的两个加法计算结果相加获得第二滤波信号,输出第 二滤波信号至加法模块603。加法模块603将第一滤波模块601和第二滤波模块602输出的两个第二滤波信号 相加获得盲均衡输出信号y(k)。图7为本实用新型盲均衡装置中滤波器第四实施例的结构示意图。图7是在图 6的滤波器的第三实施例的基础上,每2层加法器增加一层延时器后形成的一个具体的例 子。现结合图7,对本实用新型盲均衡装置中滤波器的第四实施例的结构进行说明,具体如 下本实施例的滤波器包含第一滤波模块701、第二滤波模块702、加法模块703和一 个用于改变滤波器的关键路径长度的第一延时器。每个滤波模块包括4个滤波单元和7个 加法器;第一滤波模块701还包括7个用于移位信号以获得第一信号的第二延时器、和2个 用于改变滤波器关键路径长度的第一延时器;第二滤波模块702还包括8个用于移位信号以获得第一信号的第二延时器、和2个用于改变滤波器关键路径长度的第一延时器。每一 滤波单元包括2个乘法器。本实施例中乘法器和加法器的功能与图6中的实施例相同,在此不再赘述。不同 的是,第二层的加法器的输出端与第三层的加法器的输入端之间的路径上增加了用于改变 滤波器关键路径长度的第一延时器。现仅以第一滤波模块701的第一滤波单元7011为例进行说明,第一滤波单元7011 包含的第一乘法器7013将第二信号和盲均衡系数相乘获得对于第二信号的第一滤波信 号,输出第一滤波信号至第一层的第一个加法器7016 ;第一滤波单元7011包含的第二乘法 器7015将用于移位接收信号的第二延时器7014输出的第一信号x(k-2)和盲均衡系数W2 相乘获得对于第一信号x(k_2)的第一滤波信号,输出第一滤波信号至第一层的第一个加 法器7016。第一层的第一个加法器7016将第一滤波单元7011输出的两个第一滤波信号进 行加法运算,输出加法运算结果至第二层的第一个加法器7017。第二层的加法器7017将对 两个加法运算结果相加后获得的加法运算结果作为输入输出至用于改变滤波器关键路径 长度的第一延时器7017,第一延时器7017的输出端连接第三层的加法器7019。第三层的 加法器7019将接收到的两个加法计算结果相加获得第二滤波信号,输出第二滤波信号至 加法模块703。加法模块703将第一滤波模块701和第二滤波模块702输出的两个第二滤波信号 相加后,将加法运算结果输入第一延时器7018 ;用于改变滤波器关键路径长度的第一延时 器7018对输入信号进行移位输出盲均衡输出信号y(k)。本实用新型的上述较佳实施例中,由于滤波器的每一滤波模块所包含的 NxM-I
ΛΓ ,个加法器采用了这种Z层的树型结构的连接,滤波器关键路径上的加法器的个数 N-I
与滤波器中每一滤波模块处理的信号的个数呈对数关系,相比于现有的滤波器来说,缩短 了滤波器关键路径的长度,也就是减少了滤波器关键路径上包含的加法器的个数,使得滤 波器关键路径上加法计算所耗费的时间大大减少,减少了滤波器的计算延时,提高了处理 速率和吞吐量。综上所述,以上为本实用新型的较佳实施例,并非用来限定本实用新型的保护范 围。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本 实用新型的保护范围之内。
权利要求一种盲均衡装置,包括盲均衡单元和滤波器,其特征在于,所述滤波器连接所述盲均衡单元,将所述盲均衡单元输出的盲均衡系数和第一信号按顺序分成N组,将N组中每组的M×N个第一信号分别与盲均衡系数相乘获得M×N个第一滤波信号;对于N组中每组的M×N个第一滤波信号,每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,将N组输出的第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号;所述第一信号为滤波器处理的信号;所述第一滤波信号为第一信号与盲均衡单元输出的盲均衡系数的乘积;所述第二滤波信号为M×N个第一滤波信号经过Z次加法计算后获得的结果;N为大于1的整数,M为Na,a为大于等于1的整数,Z为logN(N×M)向上取整后获得的数值。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述滤波器包含N个滤波模块和一加法 模块;所述N个滤波模块中的每一滤波模块将输入的MXN个第一信号分别与第一信号对应 的盲均衡系数相乘获得MX N个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计 算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号, 输出第二滤波信号至加法模块;所述加法模块的输入端连接N个滤波模块的输出端,将接收到的N个第二滤波信号相 加获得盲均衡输出信号并输出。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述N个滤波模块的每一滤波模块包括M个滤波单元和NxM-1/ N - 1 个加法器; 所述N个滤波模块的每一滤波模块中的所述M个滤波单元分别与M个加法器连接;所 述M个滤波单元中的每一滤波单元将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相 乘获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连接的加法器;所述NxM-1/ N - 1个加法器分成Z层,第η层由M/Nn-1个加法器组成;第一层的M个加法器 的输入端分别连接M个滤波单元的输出端,M个加法器中每相邻N个加法器的输出端连接第二层的一个加法器的输入端;按照第二层至第Z层的顺序,每层的相邻N个加法器的输出端连接下一层的一个加法器的输入端,第Z层的加法器的输出端连接加法模块的输入端;η为大于等于1且小于等于Z的整数。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述M个滤波单元的每一滤波单元包含N 个乘法器;所述N个乘法器的每一乘法器接收盲均衡系数和第一信号,将盲均衡系数和第一信号 相乘获得第一滤波信号,输出第一滤波信号至与所述乘法器连接的一个加法器。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述滤波器还对接收到的一第二信号进 行移位获得MXNXN-I个第三信号,将一第二信号和MXNXN-I个第三信号作为MXNXN 个第一信号;所述第二信号为外部输入滤波器的需要处理的信号;所述第三信号为对接收到的信号移位后获得的信号。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述滤波器包含N个滤波模块和一加法 模块;所述N个滤波模块中的第一滤波模块将接收到的第二信号作为一个第一信号,输出第 二信号至第二滤波模块,第一滤波模块对第N滤波模块输出的NXM-I个信号进行移位获得 NXM-I个第三信号,将第二信号和NXM-I个第三信号作为MXN个第一信号;所述N个滤 波模块中的第二滤波模块至第N滤波模块中的每一滤波模块按照顺序对前一滤波模块输 出的MXN个信号进行移位获得MXN个第三信号,输出MXN个第三信号至下一滤波模块; 所述N个滤波模块中的每一滤波模块将MXN个第一信号分别和与其对应的盲均衡系 数相乘获得MXN个第一滤波信号,将每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每 相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,输出第二滤 波信号至加法模块;所述加法模块将接收到的N个第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号并输出。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述N个滤波模块的每一滤波模块包括M NxM-I个滤波单元和 υ ,个加法器;所述N个滤波模块中的第一滤波模块包括NXM-I个延 N-I时器,第二滤波模块至第N滤波模块中的每一滤波模块包括MXN个延时器;第一滤波模块中的NXM-I个延时器的输入端按照顺序连接第N滤波模块的前NXM-I 个延时器的输出端,对第N滤波模块输出的NXM — 1个信号进行移位获得NXM-I个第三 信号,将NXM-I个第三信号作为所述第一滤波模块的NXM — 1个第一信号,按照顺序输出 前N-I个第一信号至第一滤波单元,依次将后序的每相邻的N个第一信号输出至第二滤波 单元至第M滤波单元;所述第一滤波模块中的第一滤波单元将第二信号作为一第一信号,输出第二信号至第 二滤波模块中的第一滤波单元;接收所述第一滤波模块中的N-I个延时器输出的N-I个第 一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信号, 输出N个第一滤波信号至与所述第一滤波单元连接的加法器;所述第一滤波模块中的第二滤波单元至第M滤波单元的每一滤波单元接收所述第一 滤波模块中的N个延时器输出的N个第一信号,将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第 一信号分别相乘获得N个第一滤波信号,输出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连接的 加法器;所述第二滤波模块至所述第N滤波模块中每一滤波模块的延时器按照其在所述滤波 模块中的顺序,输入端连接前一滤波模块相同排序的延时器的输出端,对接收到的信号进 行移位获得第三信号,将第三信号作为所述滤波模块的第一信号,按照所述滤波模块中第 一滤波单元至第M滤波单元的顺序将每相邻N个第一信号输出至所述滤波模块的一滤波单 元中;所述第二滤波模块至所述第N滤波模块中每一滤波模块的M个滤波单元中的每一滤波 单元将获得的N个盲均衡系数和对应的N个第一信号分别相乘获得N个第一滤波信号,输 出N个第一滤波信号至与所述滤波单元连接的加法器;所述个加法器分成Z层,第η层由^τ个加法器组成;第一层的M个加法器 N-IΝ"~]的输入端分别连接M个滤波单元的输出端,M个加法器中每相邻N个加法器的输出端连接第二层的一个加法器的输入端;按照第二层至第Z层的顺序,每层的相邻N个加法器的输出端连接下一层的一个加法器的输入端,第Z层的加法器的输出端连接加法模块的输入端;η为大于等于1且小于等于Z的整数。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述每一滤波单元包含N个乘法器;所述每一乘法器一端连接盲均衡单元,除第一滤波模块的第一滤波单元中的一个接收 第二信号的乘法器的另一端与外部相连外,其余乘法器的另一端都分别与该滤波模块中的 延时器的输出端相连;所述每一乘法器将盲均衡系数和第一信号相乘获得第一滤波信号, 输出第一滤波信号至与所述乘法器连接的一个加法器。
9.根据权利要求3或7所述的装置,其特征在于,所述滤波模块中的Z层加法器中,每 相邻C层加法器之间还包含一层用于缩短滤波器关键路径长度的延时器;所述一层延时器的个数与相邻两层加法器中层数较小的一层所包含的加法器个数相 同,所述一层延时器中每一延时器的输入端分别连接相邻的层数较小的一层的加法器的输 出端,所述一层延时器中每相邻N个延时器的输出端连接相邻的层数较大的一层的一个加 法器的输入端;其中,C为大于等于1且小于等于Z的整数。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述N为2,所述a为2,所述C为2。
专利摘要本实用新型提供了一种盲均衡装置,包括盲均衡单元和滤波器,滤波器连接盲均衡单元,将盲均衡单元输出的盲均衡系数和第一信号按顺序分成N组,将N组中每组的M×N个第一信号分别与盲均衡系数相乘获得M×N个第一滤波信号;对于N组中每组的M×N个第一滤波信号,每相邻N个第一滤波信号进行一次加法计算,再将每相邻N个加法计算结果按照树型结构逐层进行加法计算获得一第二滤波信号,将N组输出的第二滤波信号相加获得盲均衡输出信号。采用本实用新型的盲均衡装置,滤波器包含的加法器按照树型结构逐层连接,减少了滤波器关键路径上包含的加法器的个数,进而减少了加法计算的延时时间,提高了吞吐量和处理速率。
文档编号H04L25/03GK201726419SQ20102028117
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者刘鹏, 周俊, 曹素芝, 罗奇, 赵琨 申请人:北京国科环宇空间技术有限公司
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